Herding av stål

More documents

Recommendations

Info

HIN Allmenn Maskin RA 26.04.04 Side 10 av 12 Eksempel: Hvor stor godstykkelse kan ved akselerert avkjøling i olje omvandles til bainitt i stålet som vises i Figur 12? Svar: Ved avkjøling på 0,33 °C vil det akkurat ikke dannes ferritt, dvs. alt blir til bainitt. Figur 8 viser at 0,33 °C tilsvarer Dqe >> 50 mm. Figur 9 viser at Dqe = 25 kan oppnås i senteret (Ckurven) av 75 mmØ rundstål. Vi kan altså oppnå bainitt i meget grove dimensjoner i det nevnte stålet. Eller sagt på en annen måte, det vil neppe være nødvendig å bruke olje. Vi kan bruke luft, eller frivillig avkjøling. Strukturen i legerte stål. Figur 12. CT-diagram for et seigherdingsstål 0,42% C, 0,78% Mn, 1,79% Ni, 0,8% Cr og 0,33% Mo /3/. Eksempel: Hvilken avkjølingshastighet må vi ha ved normaliseringa av stålet i Figur 12? Av de gjennomgåtte eksempler forstår vi at strukturen i legerte stål vil avhenge av varmebehandlingsmetod en. I tillegg påvirker legereringselementene det eutektoide punktet, se Figur 13. Eksempel: Hva er A1 temperaturen for stålet i Figur 12? Løsning: Det er litt Cr og Mo i stålet. Figur 13 viser at Cr og Mo trekker den eutektoide temperaturen kraftig opp. Det er noe mer av Ni og Mn til sammen. Disse elementene trekker den eutektoide temperaturen litt ned. Vurdering: A1 temperaturen er ikke vesentlig endret. Løsning: Figur 12 viser at vi må kjøle meget langsomt, 0,0062 °C for å få ferritt/perlitt.
HIN Allmenn Maskin RA 26.04.04 Side 11 av 12 Eksempel: Hvor stor andel perlitt er det i stålet i Figur 12? Løsning: Fra Figur 13 gjør vi følgende grovregning: Mo senker den eutektoide konsentrasjonen med 0,15% (fra 0,8 til 0,65). Mn senker den med 0,05 % mens Cr og Ni gir ubetydelige senkninger. Den eutektoide konsentrasjonen er da 8,8 - (0,15 + 0,05) = 0,6 % C. Stålet har 0,42% C. Det 0, 42 vil da være ca ⋅ 100 = 70% perlitt. 0, 6 Høylegerte stål. Rustfrie stål Det første "rustfrie stålet" ble oppdaget under arbeidet med å utvikle seige stål. Det ble oppdaget ved en tilfeldighet at stål med høye innhold av Cr ikke rustet, men holdt seg blankt. Ved et Cr-innhold over ca 13% oppstår det et tett oksidsjikt på overflaten (en passivhinne). Tilsetting av Ni øker korrosjonsmotstanden samtidig som stålet da får andre gunstige egenskaper. De rustfrie stålene er sveisbare med unntak av de tradisjonelle martensittiske (13- Cr). Rustfrie stål for de mest korrosjonsutsatte anvendelser er tilsatt molybden. Strukturforholdene bestemmes av legeringsinnholdet. Elementene Cr, Mo og C fremmer ferrittstrukturen mens bla. Ni og N fremmer austenittstrukturen. Et stål som inneholder 12% Cr og 8 % Ni samt lite (< 0,1%) C, vil kun meget vanskelig kimdanne ferritt. Ved lavere temperaturer er diffusjonen helt ubetydelig. Et slikt stål kan derfor eksistere i lang tid (i praksis ”evig”) i ulikevekt, dvs. uten at austenitten transformerer til ferritt. Slike stål kalles austenittiske rustfrie stål. Typiske eksempler er 12% Cr 8% Ni (12-8 stål, "304-stål"). Et annet eksempel er det samme stålet tilsatt 2% Mo. Det har ennå bedre korrosjonsmotstand ("316-stål", ofte omtalt som ”syrefast”). Det finnes også stål med 6% Mo. De er meget korrosjonsfaste. Det er tilsatt noe N for å oppnå austenittisk struktur. Austenittiske stål er duktile og meget egnet til plastisk bearbeiding. De arbeidsherder kraftig, og det utnyttes for å oppnå høy fasthet. Austenittiske stål er umagnetiske 1 . Austenittiske rustfrie stål tåler ikke kloridholdig vann sammen med høye strekkspenninger og høy temperatur (> 60°C). Til trykkbeholdere for varmt vann brukes ferrittisk rustfritt stål. (Eks. 16,5% Cr og 0,08% C, "430-stål"). Ved raskere avkjøling og et visst innhold av karbon fås martensittiske rustfrie stål. De brukes til kniver og verktøy og høyfaste komponenter. (13% Cr, 0,3% C). De er dog ikke av de aller mest korrosjonsfaste stålene. Disse stålene er ikke sveisbare, men i de senere årene er det utviklet og tatt i bruk sveisbare13-Cr stål med martensittisk struktur og karboninnhold på 0,08% /4/. 1 evt. meget svakt magnetiske så som 304-typene, da det er meget små mengder ferritt tilstede. 316-typene er absolutt umagnetiske.
Page 1 and 2: HIN Allmenn Maskin RA 26.04.04 Side
Page 9: HIN Allmenn Maskin RA 26.04.04 Side

Herding av stål

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?